技术案例：暖通空调还能这么玩？

地板送风和桌面送风成本太高，灵活性太差，办公室里的风口大多数还是设在吊顶上，统一调节。但是这种情况下想要个性化配置风速和风向怎么办？

浙江大学的几位同学发明了一种风口：使用单片机控制主风管末端的弹射式扰动发生器产生规律的轴向气流速度扰动，配合出口处1:3的渐缩喷嘴，使气流在出口边缘产生更强的边界层分离和卷积现象，产生具有稳定速度的涡环。这种风口可以通过涡环的远距离传播特性实现个性化送风，改善局部感知空气品质和热舒适的效果的同时，降低通风量要求。这款风口还增加了红外感应和转动控制方案，以发挥其管路改造简单、适应性强的优点。您想拥有这样一款个性化风口吗？

设计者：浙江大学 姚宽明，韩润泽，欧阳梓凯，董瀚泳，曹溶菲，丁豪

指导教师：魏健健，金滔

你一定希望有这样一种涂料：在白天可以反射太阳辐射，防止建筑物表面温度过高，减少来自外围护结构的得热量进而减少空调冷负荷；在夜间可以利用辐射制冷原理将建筑物本身的热量辐射到外太空，实现零能耗的降温效果。

华南理工大学的几位同学选用可批量化生产的材料进行创新性地组合使用：一种新型纳米防水材料作为反射隔热涂料，其在太阳辐射主要光谱波段有较高反射率；选用PET粉末（聚对苯二甲酸乙二醇酯）作为辐射制冷涂料，其在大气窗口光谱波段具有较高辐射率。设计了厚度实验来探究涂层厚度对隔热、制冷效果过的影响；设计了配比实验来寻找两种涂层材料混合使用的最佳质量比；设计了组合方式实验来寻找混合使用的最佳组合方式；最后设计了模拟实验，将最优的复合涂料涂抹在金属盒表面来模拟厂房等建筑物的隔热、降温效果。

实验结果表明，涂层厚度对结果基本没有影响，涂料最优组合方案是隔热漆与PET粉末的质量比为3:1，两者采用掺混的方式混合，使用效果为材料表面白天降温13~14℃，夜间降温3~4℃，可分别减少外围护结构冷负荷22.15%和6.67%。

这种复合涂料价格只有约9元/平方米（太阳热反射层约7元/平方米，辐射制冷层约2元/平方米），经济性得以保证；同时该涂料无污染、有较强防水性和耐用性。

效果这么棒的涂料用在哪里呢？厂房等有屋顶涂层条件的场合可以使用，或者拥有大house的读者们可以在房顶涂一层尝试。

设计者：华南理工大学 吴俊晔 辛世荣 许统棋

指导老师：许雄文

在炎热的夏季，暴露在高温太阳下工作的建筑工人、环卫工人等，由于长时间在大太阳下工作，身体温度很高，散发热量很大，出大量的汗，不仅工作效率降低，而且影响身体状态，威胁在高空作业下的工人的生命安全，长期如此，会诱发各种生理性疾病。如果使用这种安全帽，通过太阳能发电，驱动半导体制冷，可以对头部有效的降温，而且具有降温遮阳的垂布，对头部和脖颈皮肤产生冷却、遮阳、抵御紫外的线的效果。

本设计主要分两部分，第一部分是在安全帽前部增加太阳能驱动的半导体降温通风模块，给头部提供降温和通风的作用；第二部分是安全帽头部后脑勺的部分增加相变降温、遮阳模块，给头部表皮皮肤提供吸热降温、遮阳的作用。

全过程“零能耗”，使用太阳能光伏片给半导体制冷片和风扇提供电源，相比使用充电式通风安全帽，避免电池的浪费和电力的消耗，产品更节能；利用半导体制冷效应，结合散热铝片和风扇，给安全帽内部提供25℃舒适的风，避免传统的冷却帽提供自然风，起不到降温的作用；给安全帽增加相变降温、遮阳的垂布，此设计可以给头部和脖颈处皮肤起到吸热降温、遮阳、防止紫外线直射的作用；半导体制冷通风系统与安全帽分离式安装，不需要制冷的季节，可拆卸；垂布与安全帽采用雌雄扣进行分离式安装，不需要的季节，可拆卸，安全帽继续正常使用。

设计者：上海海事大学 汪翔，张永一川，刘璐，郑钦月，王迎辉，周鑫晨，张昳斐

指导老师：章学来教授，田镇

注：本期素材均来自于“丹佛斯杯”第五届中国制冷学会创新大赛